Angew：零維銻基雜化材料可實現高效電致發光
自主發光的OLED技術在平板顯示和照明領域已經得到了廣泛的應用。但目前商用的發光材料大都含有Ir、Pt或Au等貴金屬，這大大的提升了其成本，限制了其進一步發展。近年來，基于鈣鈦礦的LED發展迅猛且有著發光光譜窄、色純度高、色域廣等優點。然而，穩定性與Pb的毒性是其走向商業化亟待解決的問題。研究發現降低鈣鈦礦的維度如生成2D、1D甚至是0D的結構時仍表現出優異的光物理性能，且構筑單元不局限于有毒的鉛，同時由于高熔點的有機陽離子的引入將大大改善材料的熱穩定性。
在低維非鉛雜化材料中，0D銻基雜化材料作為一類新興的發光材料體系，它們具有獨特的“主-客”體結構。它的發光主要源于自陷激子（Self-trapped excitons, STEs）復合,其通常呈現出寬帶發射,且具有大的斯托克斯位移。因其多樣的拓撲結構，可調的發光波長及較高的穩定性而被廣泛研究。銻基雜化材料在下轉換LED、閃爍體、探測器等光電器件領域有著潛在的應用前景。但在電致發光器件中的應用卻鮮有報道。
近日，中科院福建物構所的陳忠寧研究員和徐亮金研究員，在前期研究的基礎上，通過選用廉價且無毒的0D雜化材料(MePPh3)SbCl5作為發光中心，并通過溶液旋涂的方法和主-客摻雜的方式制備出高效的電致發光器件。
該工作中，作者通過簡單的溶液擴散的方法，制備出無色透明的大晶體。所用的原料都是廉價且無毒的三氯化銻和氯化甲基三苯基膦。生成的單晶顯示出亮橙色的寬帶發射，接近100%的發光效率。實驗及理論計算證明發光來自于激發態結構重組導致的自陷激子發光。這和先前報道的銻基雜化材料有著相同的發光機制。該雜化材料旋涂成膜后仍保持著高效的發光（PLQY = 56.8%），并有很好的空氣穩定性及成膜性。基于此，他們嘗試制備了以該雜化材料為發光中心的電致發光器件。研究發現當以純雜化材料制備的薄膜作為發光層時，器件性能表現不佳，可能與膜的粗糙度大，器件中各功能層的能級不匹配或載流子傳輸性能差相關。當將雜化材料摻雜到具有載流子傳輸特性的主體材料作為發光層時，器件性能得到顯著提高。發光亮度由原來的82 cd/m2提升到3500 cd/m2，發光效率由0.7% 飆升到3.1%。
該工作首次報道了銻基的雜化材料在電致發光器件的應用研究，為實現綠色廉價的電致發光器件提供了新的途徑。
上述工作已在線發表于Angewandte Chemie International Edition，文章第一作者為碩士生李金龍和桑榆豐，通訊作者為徐亮金研究員和陳忠寧研究員。
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